Kuinka sähköiset hintalaput toimivat

Elektroniset tunnisteet ovat kosketukseton automaattinen tunnistustekniikka, joka käyttää radiotaajuussignaaleja kohdeobjektien tunnistamiseen ja niihin liittyvien tietojen hankkimiseen.

Tunnistustyö ei vaadi ihmisen puuttumista asiaan. Viivakoodien langattomana versiona RFID-teknologialla on vedenpitävä, antimagneettinen ja korkean lämpötilan kestävyys, pitkä käyttöikä, suuri lukuetäisyys, etiketin tiedot voidaan salata, tallennuskapasiteetti on suurempi, tallennustietoja voidaan muuttaa vapaasti ja muita etuja. Koodausmenetelmä, tallennus- ja luku-kirjoitusmenetelmä elektroniset tunnisteet eroavat perinteisistä tunnisteista (kuten viivakoodeista) tai manuaalisista tunnisteista. Elektronisten tunnistekoodien tallennus tapahtuu integroidulle piirille vain luettavissa olevassa tai luku- ja kirjoitusmuodossa; erityisesti luku- ja kirjoitusmenetelmässä elektroninen tunniste toteutetaan langattomalla sähköisellä tiedonsiirrolla. Erinomaiset tekniset ominaisuudet RFID-elektroniset tunnisteet ovat: se pystyy tunnistamaan yhden hyvin spesifisen objektin vain yhden tyyppisen objektin, kuten viivakoodin, sijaan; se pystyy lukemaan useita objekteja samanaikaisesti, ja viivakoodi voidaan lukea vain yksi kerrallaan; tallennus; Tiedon määrä on erittäin suuri; radiotaajuuden avulla tietoja voidaan lukea ulkoisten materiaalien läpi, ja viivakoodien on luotettava laseriin tai infrapunaan lukeakseen tietoa materiaaliväliaineen pinnalta.

(1) Tunniste. Se koostuu kytkentäelementeistä ja siruista. Jokaisella tunnisteella on yksilöllinen elektroninen koodi. Suurikapasiteettisessa elektronisessa tunnisteessa on käyttäjän kirjoittama tallennustila, ja se kiinnitetään kohteeseen kohdeobjektin tunnistamiseksi.

(2) Lukija. Kädessä pidettävä tai kiinteä laite, joka lukee (ja joskus kirjoittaa) tunnistetietoja.

(3) Antenni. Välittää radiotaajuussignaalin tunnisteen ja lukijan välillä. RFID-teknologian perusperiaate on yksinkertainen. Kun tunniste saapuu lukijan lähettämään magneettikenttään, se vastaanottaa lukijalta radiotaajuussignaalin ja käyttää indusoidun virran energiaa lähettääkseen sirulle tallennetut tuotetiedot (PassiveTag, passiivinen tunniste tai passiivinen tunniste) tai lähettääkseen aktiivisesti tietyn taajuuden signaalin (ActiveTag, aktiivinen tunniste tai aktiivinen tunniste). Kun lukija on lukenut ja dekoodannut tiedot, ne lähetetään järjestelmän tietojenkäsittelykeskukseen asiaankuuluvaa tietojenkäsittelyä varten.

Elektroniset tunnisteet voidaan jakaa kolmeen tyyppiin: integroidun piirin kovettumistyyppiin, paikan päällä tapahtuvaan langalliseen uudelleenkirjoitukseen ja paikan päällä tapahtuvaan langattomaan uudelleenkirjoitukseen sisäisesti tallennetun tiedon erilaisten injektiomenetelmien mukaan. Elektronisten tunnistetietojen lukutekniikan mukaan ne voidaan jakaa kolmeen luokkaan: lähetystyyppiä on kolme: taajuuden kertolaskutyyppi ja heijastusmodulaatiotyyppi. Eri energiansyöttötapojen (akkukäyttö) mukaan radiotaajuustunnistustekniikka voidaan jakaa kolmeen tyyppiin: aktiivinen, passiivinen ja puoliaktiivinen. Yleisesti suosittu RFID-luokitustapa on, että eri toimintataajuuden (yksikkö: Hz) mukaan se jaetaan neljään tyyppiin: matalataajuiseen (LF), korkeataajuiseen (HF), erittäin korkeataajuiseen (UHF) ja mikroaaltotaajuusalueeseen (MW).

(1) Matala-/korkeataajuusjärjestelmien toimintataajuus on yleensä <30 MHz. Tyypillisiä toimintataajuuksia ovat 125 kHz, 225 kHz, 13.56 MHz (kontaktiton IC-kortti - radiotaajuuskortin toimintataajuus) jne. Näihin taajuuspisteisiin perustuvilla radiotaajuustunnistusjärjestelmillä on yleensä vastaavat kansainväliset standardit. Niiden perusominaisuuksia ovat: elektronisten tunnisteiden hinta on alhaisempi, tunnisteisiin tallennetun tiedon määrä on pienempi ja lukuetäisyys on lyhyt (passiivisissa olosuhteissa tyypillinen lukuetäisyys on 10 cm), elektronisten tunnisteiden muoto on monipuolinen (kortin muotoinen, renkaan muotoinen, napin muotoinen, kynän muotoinen) ja lukuantennin suuntaavuus ei ole voimakas.

(2) UHF/mikroaaltojärjestelmien toimintataajuus on yleensä > 400 MHz, ja tyypillisiä toimintataajuusalueita ovat 915 MHz, 2450 MHz, 5800 MHz jne. Järjestelmällä on myös monia kansainvälisiä standardeja näiden taajuusalueiden tukemiseksi. Perusominaisuuksia ovat: korkea hinta elektroniset tunnisteet ja lukijat, suuri määrä tunnisteisiin tallennettua dataa, pitkä lukuetäisyys (jopa useista metreistä kymmeneen metriin) ja sopeutumiskyky esineisiin. Nopea liike on hyvä, muoto on yleensä kortin muotoinen ja lukuantennilla ja elektronisella tunnisteantennilla on vahva suuntaavuus.

(3) Aktiivisen elektronisen tunnisteen sisällä on akku, jolla on yleensä pitkä lukuetäisyys. Haittapuolena on akun rajallinen käyttöikä (3–10 vuotta); passiivisessa elektronisessa tunnisteessa ei ole akkua. Saatuaan mikroaaltosignaalin lukijalta (anturilta) se muuntaa osan mikroaaltoenergiasta tasavirraksi omaa työtään varten. Yleensä se on huoltovapaa. Aktiiviseen järjestelmään verrattuna passiivisessa järjestelmässä on hieman rajoitettu lukuetäisyys ja sopeutumisnopeus kohteen liikkeeseen.

(4) Integroidun kiinteytetyn elektronisen tunnisteen tiedot injektoidaan yleensä ROM-prosessitilassa integroitujen piirien tuotannon aikana, ja tallennetut tiedot ovat muuttumattomia; kenttäjohdotettu uudelleenkirjoittava elektroninen tunniste yleensä kirjoittaa elektroniseen tunnisteeseen tallennetut tiedot sisäiseen E2-tallennusalueeseensa. Uudelleenkirjoittamiseen tarvitaan erillinen ohjelmoija tai kirjoittaja, ja sen on oltava päällä uudelleenkirjoitusprosessin aikana; paikan päällä oleva langaton uudelleenkirjoittava elektroninen tunniste soveltuu yleensä aktiivisille elektronisille tunnisteille, ja siinä on erityiset uudelleenkirjoitusohjeet, ja elektronisten tunnisteiden tallennetut tiedot sijaitsevat myös E2-tallennusalueella. Yleensä elektronisen tunnisteen tietojen uudelleenkirjoittamiseen kuluva aika on paljon pidempi kuin elektronisen tunnisteen tietojen lukemiseen kuluva aika. Yleensä uudelleenkirjoittamiseen kuluva aika on sekuntien luokkaa ja lukuaika millisekuntien luokkaa.

(5) Lähetystyyppinen radiotaajuustunnistusjärjestelmä. Elektronisen tunnisteen on toimittava aktiivisesti ja lähetettävä tallennetut tunnistetiedot reaaliajassa. Lukija vastaa vastaanotinta, joka vain vastaanottaa, mutta ei lähetä. Tämän järjestelmän haittapuolena on, että koska elektronisen tunnisteen on jatkuvasti lähetettävä tietoa ulkopuolelle, se kuluttaa sähköä ja aiheuttaa sähkömagneettista saastetta ympäristölle, ja järjestelmän turvallisuus ja luottamuksellisuus ovat heikkoja. Kaksitaajuisen radiotaajuustunnistusjärjestelmän toteuttaminen on vaikeaa. Yleensä lukija lähettää radiotaajuuskyselysignaalin, ja elektronisen tunnisteen palauttama signaalin kantoaaltotaajuus on lukijan lähettämän radiotaajuuden kerroin. Tämä toimintatila helpottaa lukijan kaikusignaalien vastaanottamista ja käsittelyä. Passiivisten elektronisten tunnisteiden tapauksessa, kun elektroninen tunniste muuntaa lukijan vastaanottaman radiotaajuusenergian kaksitaajuiseksi kaikukantoaaltotaajuudeksi, sen energianmuunnostehokkuus on alhainen. Muunnostehokkuuden parantaminen vaatii parempaa mikroaaltotekniikkaa, mikä tarkoittaa korkeampia elektronisten tunnisteiden kustannuksia. Samaan aikaan tällaisen järjestelmän on käytettävä kahta työtaajuuspistettä, ja radiotaajuuksien hallintakomitean tuotehakemuslisenssin saaminen on yleensä vaikeaa.

(6) Heijastusmodulaatioon perustuvan radiotaajuustunnistusjärjestelmän toteutuksen pääasiallisena tarkoituksena on ratkaista samalla taajuudella lähettämisen ja vastaanottamisen ongelma. Järjestelmän ollessa toiminnassa lukija lähettää mikroaaltokyselysignaalin (energiasignaalin), ja elektroninen tunniste (passiivinen) tasasuuntaa osan vastaanotetusta mikroaaltokyselyenergiasignaalista tasavirraksi elektronisen tunnisteen piirin toimintaa varten. Toinen osa mikroaaltoenergiasignaalista tallennetaan elektroniseen tunnisteeseen. Datatiedot moduloidaan (ASK) ja heijastetaan takaisin lukijalle. Kun lukija vastaanottaa heijastuneen amplitudimodulaatiosignaalin, se dekoodaa elektroniseen tunnisteeseen tallennetut tunnistetiedot. Järjestelmän toimintaprosessin aikana lukija lähettää mikroaaltosignaalin ja vastaanottaa heijastuneen amplitudimodulaatiosignaalin samanaikaisesti. Heijastuneen signaalin voimakkuus on paljon heikompi kuin lähetetyn signaalin. Siksi teknisen toteutuksen vaikeus piilee samanaikaisessa vastaanotossa.

Elektroninen tunnistekytkentä tarkoittaa eri menetelmien käyttöä eri signaalien lähettämiseen.

Radiotaajuustunnistusjärjestelmän radiotaajuustunnistimen ja lukijan välinen toimintaetäisyys on tärkeä tekijä radiotaajuustunnistusjärjestelmän sovelluksissa. Yleensä tämä toimintaetäisyys määritellään radiotaajuustunnistimen ja lukijan väliseksi etäisyydeksi luotettavan tiedonvaihdon varmistamiseksi. Radiotaajuustunnistusjärjestelmän kantama on kattava indeksi, joka liittyy läheisesti radiotaajuustunnisteiden ja lukijoiden yhteensopivuuteen. Radiotaajuustunnistusjärjestelmän etäisyyden mukaan radiotaajuustunnisteen antennin ja lukijan antennin välinen kytkentä voidaan jakaa kolmeen luokkaan.

(1) Tiiviisti kytketty järjestelmä. Järjestelmän tyypillinen toimintaetäisyys on 0–1 cm. Käytännön sovelluksissa radiotaajuustunniste on yleensä asetettava lukijaan tai lukijan antennin pinnalle. Tiiviisti kytketty järjestelmä käyttää induktiivista kytkentää (suljettua magneettipiiriä) radiotaajuustunnisteen ja lukijan antennin reaktiivisen lähikenttäalueen välillä muodostaen kontaktittoman spatiaalisen tiedonsiirron radiotaajuuskanavan. Tiiviisti kytketyn järjestelmän toimintataajuus on yleensä rajoitettu alle 30 MHz:n taajuuteen. Koska lähikytkentämenetelmän sähkömagneettinen vuoto on pieni ja kytkennän aikaansaama energia on suuri, se soveltuu sovellusjärjestelmiin (kuten elektronisiin ovenlukkoihin), jotka vaativat korkeaa turvallisuutta ja joilla ei ole toimintaetäisyysvaatimuksia.

(2) Telekytkentäjärjestelmä. Telekytkentäjärjestelmän tyypillinen toimintaetäisyys voi olla 1 m. Telekytkentäjärjestelmät voidaan jakaa kahteen tyyppiin: lähikytkentäjärjestelmään (tyypillinen toimintaetäisyys on 15 cm) ja harvaan kytkettyyn järjestelmään (tyypillinen toimintaetäisyys on 1 m). Etäkytkentäjärjestelmän tyypillinen toimintataajuus on 13.56 MHz, ja on olemassa myös joitakin muita taajuuksia, kuten 6.75 MHz, 27.125 MHz ja niin edelleen. Telekytkentäjärjestelmän ja tiukan kytkentäjärjestelmän tärkein ero on induktiivisen kytkennän tehon erilainen arvo, mikä tekee kytkentäetäisyydestä erilaisen. Etäkytkentäjärjestelmät ovat edelleen edullisten radiotaajuustunnistusjärjestelmien valtavirtaa.

(3) Pitkän kantaman järjestelmä. Pitkän kantaman järjestelmän tyypillinen toimintaetäisyys on 1–10 m, ja yksittäisillä järjestelmillä on pidempi toimintaetäisyys. Kaikki pitkän kantaman järjestelmät käyttävät radiotaajuustunnisteen ja lukijan antennin välistä sähkömagneettista kytkentää (sähkömagneettisten aaltojen emissio ja heijastus) kaukokentän alueen säteilemiseksi muodostaen kontaktittoman spatiaalisen tiedonsiirron radiotaajuuskanavan. Pitkän kantaman järjestelmän tyypillinen toimintataajuus on 915 MHz, 2.45 GHz, 5.8 GHz, ja lisäksi on olemassa joitakin muita taajuuksia, kuten 433 MHz ja niin edelleen. Pitkän kantaman järjestelmän radiotaajuustunnisteet jaetaan passiivisiin radiotaajuustunnisteisiin (ilman paristoja) ja puolipassiivisiin radiotaajuustunnisteisiin (paristoilla) sen mukaan, sisältävätkö ne paristoja. Yleensä paristollisen radiotaajuustunnisteen kantama on pidempi kuin paristottoman radiotaajuustunnisteen. Puolipassiivisen radiotaajuustunnisteen paristo ei tuota energiaa tiedonsiirtoon radiotaajuustunnisteen ja lukijan välillä, vaan ainoastaan ​​radiotaajuustunnistesirun energiaa tiedon lukemista ja tallentamista varten. Pitkän kantaman järjestelmä käyttää yleensä heijastusmodulaatiotyöskentelytapaa tiedonsiirron toteuttamiseksi radiotaajuustunnisteesta lukijaan/kirjoittimeen. Pitkän kantaman järjestelmillä on yleensä tyypillinen suuntaavuus, ja radiotaajuustunnisteiden ja -lukijoiden kustannukset ovat edelleen suhteellisen korkeat. Teknisestä näkökulmasta pitkän kantaman järjestelmä, joka täyttää seuraavat ominaisuudet, on ihanteellinen RFID-järjestelmä: RFID-tunnisteet ovat passiivisia ja niitä voidaan lukea ja kirjoittaa langattomasti; RFID-tunnisteet ja -lukijat tukevat useiden tunnisteiden lukemista ja kirjoittamista; soveltuvat nopeiden liikkuvien kohteiden tunnistamiseen (kohteen liikkumisnopeus on yli 80 kin/h); pitkän kantaman (luku- ja kirjoitusetäisyys on yli 5–10 m); alhaiset kustannukset (täyttävät kertakäyttövaatimukset).